De brand in het Hung Fuk Court in Hongkong dient als waarschuwend voorbeeld: hoe moet de brandveiligheid van in gebouwen geïntegreerde zonnepanelen worden gewaarborgd?

De brand in het Hung Fuk Court in Hongkong heeft de veiligheidsrisico's van in gebouwen geïntegreerde zonnepanelen (BIPV) in de schijnwerpers van de industrie gezet. Deze systemen zijn bijzonder gevoelig voor het "schoorsteeneffect" en lopen een verhoogd risico doordat lokale branden zich snel via spouwruimtes naar boven kunnen verspreiden – wat aanzienlijk grotere gevaren oplevert dan installaties op het dak. Dit verklaart waarom de meeste landen wereldwijd uitzonderlijk strenge brandveiligheidsnormen hanteren voor gevel-PV-systemen bij de promotie van in gebouwen geïntegreerde zonnepanelen (BIPV).

I. Waarom zijn gevel-PV-systemen gevoeliger voor brandverspreiding? Inzichten uit Zwitserse casestudies.

Zwitserland, een wereldwijd geavanceerde markt voor geïntegreerde fotovoltaïsche systemen op gevels met een wijdverspreide toepassing van PV-panelen, beschikte niet over uniforme normen. Daarom gaf het Zwitserse Energieagentschap Swissolar de opdracht om de "Tijdelijke Richtlijnen voor Brandbeveiliging van Geventileerde Fotovoltaïsche Systemen op Gevels" te ontwikkelen, waarin de veiligheidsgrenzen voor dergelijke installaties worden vastgelegd.

Deze richtlijn heeft voornamelijk betrekking op 'geventileerde gevelsystemen met zonnepanelen' – constructies waarbij decoratieve bekleding de zonnepanelen omhult en een geventileerde spouw de zonnepanelen scheidt van de gebouwconstructie. De richtlijn analyseert potentiële risico's aan de hand van vier typische brandscenario's, waaronder:

Ontsteking door vonken van aangrenzende gebouwen

Branden ontstaan ​​aan de voet van gebouwen of op balkons

Binnen ontsnapten vlammen door raamopeningen, waardoor de gevel in brand vloog.

Elektrische vonken of defecten aan componenten binnen het fotovoltaïsche systeem zelf.

Het grootste risico in deze scenario's is de snelle verticale verspreiding van brand. Vooral wanneer de spouwdiepte onvoldoende is, de materialen niet voldoende brandvertragend zijn of de kabelgeleiding niet voldoet aan de voorschriften, kunnen vlammen binnen enkele minuten een complete gevel in de as leggen.

Het Zwitserse classificatiesysteem benadrukt verder:

Gebouwen lager dan 11 meter: Relatief laag risico, waardoor vereenvoudigde eisen mogelijk zijn;

Gebouwen hoger dan 30 meter: Er moeten hoogwaardigere brandvertragende materialen en brandwerende draagconstructies worden gebruikt, en er is een verbrandingstest vereist;

Alle gebouwen: Strikte specificaties voor kabelgeleiding, soorten moduleglas en brandvertragende eigenschappen van de achterwand.

Deze normen zijn gedetailleerder dan de huidige algemene brandveiligheidsvoorschriften voor gebouwen in China en dienen als referentie voor toekomstige standaardisatie van gevel-PV-systemen in China.

II. Waarom heeft de brand in Hongkong zoveel opschudding in de sector veroorzaakt?

De hoogbouw in Hongkong kenmerkt zich door een hoge bebouwingsdichtheid met minimale tussenruimte tussen de gebouwen, hoge winddruk en complexe balkon- en gevelconstructies. Mocht er brand uitbreken via de zonnepanelen op de buitenmuren, dan kan dit leiden tot:

Moeilijkheden bij de evacuatie

voortplantingssnelheid

Secundaire branden die aangrenzende gebouwen aantasten

zou die van conventionele constructies ruimschoots overtreffen. Dit verklaart in wezen de aanhoudende focus van de industrie op 'veiligheid van PV-panelen op buitenmuren' in de afgelopen jaren.

Hoewel de brand in het Hung Fuk Court in Hongkong niets te maken had met zonnepanelen, heeft dit incident het publieke bewustzijn vergroot: elke gevelinstallatie die niet aan strenge veiligheidsnormen voldoet, kan potentieel als brandversneller fungeren.

Ongeacht de toekomstige adoptiesnelheid van zonnepanelen zullen de brandveiligheidsnormen daarom onvermijdelijk strenger worden.

III. Hoe moeten gevel-PV-systemen worden geïmplementeerd? Materialen en bekabeling mogen niet over het hoofd worden gezien.

Op basis van verzamelde informatie geeft de sector momenteel prioriteit aan de volgende aspecten voor gevel-PV:

1.  Verbeterde brandvertragende eigenschappen voor modules en constructiematerialen.

– Modules met dubbel glas moeten van gehard glas zijn.

– Laminaatfolies moeten voldoen aan RF2 (gelijk aan B1 in China)

– Achtervellen moeten RF3(cr) behalen

– Voor draagconstructies hoger dan 11 meter moeten alle materialen onbrandbaar zijn (RF1/Klasse A).

2. Rationeel ontwerp van de spouwdiepte om versterking van het schoorsteeneffect te beperken.

Een veiligheidszone van 40-100 mm vermindert de verticale voortplantingssnelheid van vuur aanzienlijk.

3. Gestandaardiseerde kabelgeleiding is van het grootste belang.

Horizontale kabelbundels mogen niet meer dan 6 strengen bevatten.

Verticale kabelbundels mogen niet meer dan 3 strengen bevatten.

Voor wanddoorvoeringen zijn RF1-gecertificeerde doorvoeren vereist.

Alle kabels moeten voldoen aan de RF3(cr) brandvertragendheidsnorm.

4. Regelmatige inspecties zijn essentieel:

Hoogbouw: elke 2 jaar

Middelhoogbouw: elke 3 jaar

Laagbouw: elke 5 jaar

Of het nu gebaseerd is op Zwitserse ervaringen of de huidige Chinese regelgeving, het kernprincipe voor PV-systemen op gevels kan als volgt worden samengevat:

Brandveiligheid moet de allerhoogste prioriteit hebben bij het ontwerp en de constructie van systemen.

IV. Welke specifieke aandachtspunten gelden bij de integratie van gevel-PV met energieopslag? De aanpak van Highjoule (HJ Group) biedt een referentietraject.

'PV + energieopslag' is een opkomende trend, waarbij steeds meer gebouwen de gecoördineerde werking van gevel-PV-systemen en decentrale energieopslag overwegen om de eigen energieconsumptie te verhogen en de energiezekerheid te verbeteren. Energieopslagsystemen zelf zijn echter elektrische apparatuur en de brandveiligheidseisen waaraan ze moeten voldoen, mogen niet worden vergeten.

Hui Jue Technology Group heeft de volgende zaken in meerdere projecten geïmplementeerd:

✔ Batterijcellen en constructie van hoge veiligheidsklasse

Een kleinere kans op thermische oververhitting verlaagt het risico op batterijbranden aanzienlijk.

✔ Actief/passief beveiligingssysteem op meerdere niveaus

Inclusief batterijbeheersysteem (BMS), rookdetectie, temperatuurregeling en automatische uitschakelbeveiliging om potentiële risico's op oververhitting of kortsluiting te voorkomen.

✔ Energiebeheersysteem (EMS) compatibel met PV-systemen

Intelligente coördinatie synchroniseert de opwekking van zonne-energie via de gevel met het laden en ontladen van de energieopslag, waardoor het risico op brand door elektrische overbelasting wordt beperkt.

✔ Milieuvriendelijke installatiemethoden

Beveiligingsstrategieën van UPS-kwaliteit garanderen een ononderbroken werking van apparatuur in complexe stedelijke gebouwomgevingen.

In gebouwtoepassingen verbetert het optimaliseren van de wisselwerking tussen PV en energieopslag niet alleen de energie-efficiëntie, maar vermindert het ook het risico op elektrische storingen door een verfijnde bediening en onderhoud, waardoor het algehele brandgevaar afneemt.

V. Gevel-PV is niet 'te risicovol om te implementeren', maar 'veiligheid moet voorop staan'.

Gevelpanelen met PV-technologie worden een essentieel onderdeel van gebouwgeïntegreerde fotovoltaïsche systemen (BIPV), maar door hun unieke eigenschappen is het geen standaardinstallatie waarbij 'het simpelweg bevestigen van beugels volstaat'.

Of het nu gaat om materialen, structurele integriteit, energieoverdrachtssystemen of de coördinatie van energieopslag, uitgebreide normen, wetenschappelijk ontwerp, verantwoorde constructie en duurzaam beheer en onderhoud zijn onmisbaar.

Van de Zwitserse ervaring tot het waarschuwende verhaal van de brandramp in Hongkong, de industrie beweegt zich uiteindelijk in één richting:

Gevel-PV-installaties zijn haalbaar, maar alleen als ze worden ondersteund door een strenger brandveiligheidsraamwerk.

Hoewel de veiligheid van zonnepanelen prioriteit heeft, mag het belang van energieopslagsystemen niet worden onderschat.

Naarmate stedelijke gebouwen overgaan op koolstofarme ontwikkeling, zullen steeds meer PV- en energieopslaginstallaties worden geïntegreerd in de gevels en distributiesystemen van woon-, kantoor- en commerciële gebouwen.

Overweegt u een in uw gebouw geïntegreerd fotovoltaïsch project of bent u op zoek naar stabiele en veilige energieopslagoplossingen? Dan nodigen wij u uit om het aanbod van Highjoule (HJ Group) op het gebied van energieopslag te bekijken. Laten we samen de energietransitie naar meer veiligheid, intelligentie en betrouwbaarheid bevorderen.